Un importante estudio sobre un evento de cambio climático antiguo que afectó a un porcentaje significativo de los océanos de la Tierra ha puesto de relieve un villano menos conocido en el calentamiento global:el agotamiento del oxígeno.

El estudio, recién publicado en el prestigioso procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ), examinó un período anterior de calentamiento global hace alrededor de 94 millones de años, cuando los océanos se desoxigenaron.

Este famoso período de la historia geológica de la Tierra, conocido como un evento anóxico oceánico (OAE), fue más severo y en escalas de tiempo mucho más largas que los cambios actuales. Pero ha proporcionado a los científicos que estudian este período un estudio de caso extremo para ayudar a comprender cómo los océanos se ven afectados por las altas emisiones atmosféricas de CO2.

El investigador Dr. Matthew Clarkson y la profesora Claudine Stirling, del Departamento de Química de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda), aplicó una nueva herramienta revolucionaria para examinar cómo los océanos respondieron al cambio climático en el pasado.

Profesor Tim Lenton, de la Universidad de Exeter, desarrolló un modelo para interpretar los nuevos datos mientras visitaba la Universidad de Otago. El modelo permitió al equipo cuantificar cuánto carbono se inyectó en la atmósfera para desencadenar cada una de las dos fases del evento anóxico oceánico.

"Lo que esto nos dice es cuán vulnerable es el sistema de la Tierra a las grandes emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, ya sea por procesos volcánicos o actividades humanas, "Dijo el profesor Lenton." Una consecuencia a largo plazo del calentamiento del clima es la desoxigenación del océano, con graves consecuencias para la vida marina ".

Los científicos utilizaron una técnica novedosa que mide los isótopos de uranio naturales de sedimentos antiguos, que podría usarse para estimar el contenido de oxígeno del océano, identificando así un antiguo registro geoquímico de cuánto del océano se desoxigenó hace muchos millones de años. Aplicaron esta técnica a los sedimentos geológicos que alguna vez se depositaron en el océano y que hoy se conservan en tierra en los acantilados blancos del sur de Inglaterra. y también en Italia.

Descubrieron que el probable mecanismo impulsor de este anóxico, o desoxigenación, evento fue la escorrentía de nutrientes, impulsado por las altas emisiones de CO2 y las temperaturas más cálidas; y que cuando se reduzcan las emisiones de CO2, junto con los niveles de nutrientes, Los océanos globales se recuperaron durante un período.

El profesor Stirling dice que la capacidad de predecir lo que podría suceder, gracias a la combinación de isótopos de uranio y modelado, es un avance significativo.

"Nos ayuda a comprender la pieza que falta del rompecabezas, qué sucede con los niveles de oxígeno en nuestros océanos cuando se ven afectados por una alerta global. Los niveles de CO2 en la atmósfera eran mucho más altos de lo que son ahora, por lo que no veremos este nivel de cambio durante mucho tiempo, pero veremos la misma secuencia de eventos ”, dice.

Áreas de desoxigenación oceánica, conocidas como "zonas muertas", se puede encontrar actualmente en varios océanos de todo el mundo, como en las partes orientales del Pacífico tropical, Océanos Atlántico e Índico. Las "zonas muertas" se producen porque es más difícil disolver el oxígeno en el agua cuando los océanos están calientes. y también se consume más oxígeno durante la descomposición del material biológico. En estas zonas hay altas cantidades de nutrientes, conduciendo a grandes cantidades de materia orgánica, y por lo tanto se gasta más oxígeno. Algunos de estos nutrientes provienen de la escorrentía de los ríos, y algunos por afloramiento de aguas profundas del océano.

El Dr. Clarkson explica la importancia del estudio:

"A partir de estudios como este, los científicos pueden describir el vínculo entre el aumento de las temperaturas globales y el aumento de las tasas de meteorización global, que impulsan un alto aporte de nutrientes al océano.

"Esto conduce a una alta productividad primaria en los océanos y, finalmente, a la pérdida de oxígeno a medida que la materia orgánica se degrada por la respiración aeróbica. Este proceso es similar a la eutrofización, que ocurre en muchos lagos y ríos debido a la entrada de fertilizantes, pero en este caso ocurrió a escala oceánica global, "dice el Dr. Clarkson.

"Mediante la comparación con otros datos geoquímicos, y simulando el evento con un nuevo modelo biogeoquímico, presentamos pruebas sólidas de la hipótesis de la entrada de nutrientes como mecanismo impulsor de la anoxia (desoxigenación) ".

Lo más probable es que el evento haya sido causado por un aumento de las emisiones de CO2 de la actividad volcánica, durante cientos de miles de años. La fauna marina sufrió mucho durante este evento, aunque no se considera una de las mayores extinciones masivas de la historia de la Tierra.

"Otro significado de este estudio es que podemos hacer una nueva estimación del área del lecho marino que se volvió anóxico, alrededor del 8-15 por ciento, en comparación con solo el 0,3 por ciento en el océano moderno.

"En tono rimbombante, una serie de estudios completamente independientes, con métodos muy diferentes, están encontrando resultados consistentes para el evento anóxico oceánico. Esto ayuda a que los científicos tengan mucha más confianza al tratar de comprender el legado de la actividad humana moderna ".

También se pensó que este evento anóxico oceánico en particular duró alrededor de 1 millón de años, pero los nuevos datos también muestran por primera vez que los océanos globales se recuperaron brevemente en medio del evento, antes de volver a la anoxia generalizada nuevamente.

"Esta recuperación fue el resultado de la disminución de las emisiones de CO2 de fuentes volcánicas, y la remoción de carbono de la atmósfera por meteorización y el entierro de materia orgánica. Se sabe que estos dos procesos ayudan a regular el clima global, actuando como mecanismos de retroalimentación negativa similares a un termostato, pero tardan mucho tiempo ".